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弯管流量计的工作原理

弯管流量计的工作原理
弯管流量计的工作原理

弯管流量计的工作原理

推荐一、引言

弯管流量计广泛应用于石油、化工、电力、冶金、钢铁等行业的液体、气体、和蒸汽的流量测量,能在φ10~φ2000mm的大范围管道中精确测量各种流体的流量,弯管传感器可耐高温、高压、可在潮湿、粉尘、振动等各种恶劣的环境中正常工作。它没有插入件,无附加阻力损失,结构简单,安装方便。

二、弯管流量计的工作原理

1、原理

流体在管道中流动,在流经弯管时,流体类似于流过一个整流器,由于弯曲管壁的导流作用,在进入弯管前2D左右流体内侧被加速,而流体外侧被减速,直至进入弯管流体的流速形式被整流成近似于自由旋流理论描述的梯形速度流动模式,且在弯管45°截面处达到最大,这个过程将持续在整个弯管中。在弯管出口处及下游2D范围内,流速模型的变化过程是进口变化的反过程。弯管在45°截面各质点流速分布如图1所示。

图1弯管在45°截面各质点流速分布

根据质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律,在相同过流截面,各流质点的能量不变,由于各质点流速的变化,就形成了弯管的内外侧压差△P。这个压力差在45°截面时达到最大,最稳定。且45°弯管断面的流体平均速度υ与压差△P符合平方比例关系,流量愈大,差压愈大。流体流过弯管时的流量系数与弯管的几何结构尺寸(弯曲半径R和内径D)有密切关系,即流量系数α=f(R.

D) 因此当弯管传感器的几何结构尺寸确定之后,只要测取弯管45°截面的内、外侧压差△P和流体的密度ρ就可以确定流体的平均流速υ。

2、数学表达式

其中:

α(R.D):流量系数

△P: 45°截面内、外侧压差

D:弯管内径

R:弯管弯曲半径

ρ:流体密度

根据管道流体流速υ与流量Q的关系就可以得到以下流量计算公式:

Q=π/4D2υ. 3.6ρ t/h

三、测量系统的组成

弯管流量计的基本组成除弯管传感器和主机外,还需要配置差压变送器、压力变送器和温度变送器,

1、差压变送器是用来检测弯管传感器产生的差压值,因此它是弯管流量计测量系统必不可少的配件。

2、系统是否配置压力和温度变送器,要根据具体的测量对象来决定,对于测量蒸汽或其它气体介质的系统,原则上必须配置温度和压力变送器,以便能对蒸汽或气体进行必要的实时温、压补偿。见图2

图2弯管流量计数学模型的框架结构

四、测量系统优点

1、传感器结构简单

弯管传感器利用管道系统弯头作检测元件,无附加压损及专门安装节流元件是其优点,弯管取压口开在45o处,取压口结构与标准孔板相同,两个平面内的两个取压口对准,使其能处于同一条直线上,如图3,

图3弯管流量传感器

2、免维护的流量传感器

弯管流量计在工作中不会磨损;在高速流体冲击下不会变形、扭曲、震动;对于环境中可能出现的震动、粉尘、潮湿、电磁场干扰不敏感;经过长周期运行它的稳定性、灵敏度、准确性不会发生明显变化;能在最大程度上防止传感器被粘污、结疤、堵塞等等。保证了流量计长期高精度测量的工作状态。而孔板流量计的节流口对微量磨损就十分敏感。规程规定,计量用孔板流量计的孔板每年必须进行一次或一次以上的强制性磨损检查,才能保证孔板流量计准确计量。对于

那些大管径的孔板和蒸汽孔板,其拆装难度之大,维修费用之高,给使用者带来了额外的负担。

弯管传感器因耐磨损、免维护、长周期高精度运行的特点,可满足直接焊接安装的技术条件,焊接法安装解决了流量测量装置现场跑、冒、滴、漏等令人头痛的问题。

孔板流量计的工作原理及适用范围

JY-LGB孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置,可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。

孔板流量计适用范围

1. 公称直径: 15 mm ≤DN≤1200mm

2. 公称压力:PN≤10MPa

3. 工作温度:-50℃≤t≤550℃

4. 量程比:1:10, 1:15

5. 精度:0.5级,1级

一.孔板流量计概述

节流装置又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成广泛应用于气体.蒸汽和液体的流量测量.具有结构简单,维修方便,性能稳定,使用可靠等特点.

孔板节流装置是标准节流件可不需标定直接依照国家标准生产,1.国家标准GB2624-81<流量测量节流装置的设计安装和使用>;2.国际标准ISO5167<国际标准组织规定的各种节流装置>3.化工部标准GJ516-87-HK06

二.孔板流量计外形

三.孔板流量计工作原理

充满管道的流体流经管道内的节流装置,在节流件附近造成局部收缩,流速增加,在其上、下游两侧产生静压力差。

在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。其基本公式如下:

c-流出系数无量纲

d-工作条件下节流件的节流孔或喉部直径

D-工作条件下上游管道内径

qm-质量流量Kg/s

qv-体积流量m3/s

?-直径比d/D 无量纲

流体的密度Kg/m3

可膨胀性系数无量纲

四.孔板流量计结构

节流装置组成

1.节流件:标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、1/4圆孔板、双重孔板、偏

心孔板、圆缺孔板、锥形入口孔板等

2.取压装置:环室、取压法兰、夹持环、导压管等

3.连接法兰(国家标准、各种标准及其它设计部门的法兰)、紧固件。

4.测量管

节流装置适用范围及有关技术指标

插入式流量计

基本信息

按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计。

工作原理

插入式流量计工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道

内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

性能特点

●低频三值矩形波恒流励磁,不受工频及现场各种杂散干扰的影响,工作十分稳定可靠。

●采用非均匀磁场的新技术及特殊的磁蹈结构,磁场稳定可,而且大大的缩小了体积,减轻了重量,使流量计具有小型轻量化的特点.

●采用专门的电子线路,具有空管自动复零的功能。

●在现场可根据用户实际需要在线修改量程。

●无可动部件,无阻流部件.测量中几乎无附加压力损失。

●测量结果与流速分布、液体压力、温度、密度、粘度等物理参数无关.

●使用方便,安装后只需接上电源,不需其它任何操作,即可输出标准信号,便于非专业人员使用.

主要应用

发电及热电联产、供热行业;航空、航天、造船、核能及兵器行业;机械、冶金、煤矿及汽车制造行业;石油、化工行业;医药、食品及烟洒制造行业;森工、农垦及轻工行业等。

插入式涡街流量计工作原理

插入式涡街流量计是插入式流量计的一种。按结构形式和特点把插入式流量计分为点流速型和径流速型两大类,插入式涡街流量计属于点流速型插入式流量计。根据涡街流量计的测量管径,满管式涡街流量计测量管径大多在300mm以下。测量管径大于300mm的涡街流量计,由于仪表系数较低,体积大和安装工作量大等问题,使用满管式涡街流量计已不合适。插入式涡街流量计则是适用于大口径流量测量的仪表,他是涡街流量计产品系列的延伸。

插入式涡街流量计工作原理:

插入式涡街流量计是把小管径涡街流量计的检测器做成测量头,通过插入式机构,把该测量头安装到被测大管道横截面上的特定部位(平均流速点或最大流速点),测量该处的局部(点)流速,再根据管道内流速分布、仪表与管道的几何参数等推算出管道的流量值,其流量计公式为

qv=f/k

式中qv--------工作状态下的体积流量,m3/S f-----涡街流量计输出信号频率,Hz

K-----插入式涡街流量计仪表系数,m-3

流量计的分类和工作原理

流量计的分类和工作原理 一.流量计的分类 按测量原理分有:力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 按流量计的结构原理进行分类,即分为:容积式流量计、压差式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计。 二.常用流量计的工作原理及应用 1.压差式流量计 差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的集合尺寸来计算流量的仪表。 应用:差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几毫米到几米;流动方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。 2.浮子流量计 浮子流量计又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力式由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。 应用:浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用 3.容积式流量计

容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度最高的一类,它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。 应用:容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计,常应用于昂贵介质(油品、天然气等)的总量测量。 4.涡轮流量计 涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪器两部分组成,也可做成整体式。 应用:涡轮流量计在测量石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体获得广泛应用。 5.电磁流量计 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。 应用:电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。电磁流量计应用领域广泛,大口径仪表较多应用于给排水工程;中小口径常用于高要求或难测场合,如钢铁工业高炉风口冷却水控制,造纸工业测量纸浆和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。 6.涡街流量计 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。当通过流截面一定时,流速与导容积流量成正比。因此,测量振荡频率即可测得流量。

超声波流量计工作原理及常见问题概述

超声波流量计工作原理及常见问题概述 一、工作原理 1、概述 超声流量计是一个测量仪表,它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。这些传感器都安装在管壁上,每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。 由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收,反过来也如此。Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案,在对面的管壁处声脉冲有一次反射。此方案使声道的总长度增加,从而能改善分辨率(灵敏度)并拓宽流量计的范围度,如图2-1所示。 图2-1 信号反射路径 2 、流速的测量 超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD 会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;这样就有: L tD = ——————— -------------- (2.1) C + V ? cos 和 L tU = ——————— -------------- (2.2) C — V ? cos 式中,L代表两个传感器之间声道的直线长度,可按下式确定L: L D —— = ———— -------------- (2.3) 2 sin ^ 采用电子学手段来测量此传输时间。根据时间倒数的差,可按下式计算流速V ^ L 1 1 V = ————(—————)-------(2.4)

涡街流量计工作原理

涡街流量计 涡街产生原理: 涡街流量计是利用流体力学中著名的卡门涡街原理,即在流动的流体中插入一个非流线型断面的柱体,流体流动受到影响,在一定的雷诺数范围内将在柱体下游,均要产生漩涡分离。当这些漩涡排列成两排、且两例漩涡的间距与同列中两相邻漩涡的间距之比满足下式时,h/l=0.281 ,就能得到稳定的交替排列漩涡,这种稳定而规则地排列的涡列称为“卡门涡街”。这个稳定的条件是冯?卡门对于理想涡街研究分析得到的,后来一般把错排稳定的涡街称作“卡门涡街”。这就是卡门涡街流量计的名称由来,如图1所示 图1 卡门涡街示意图 理论和实验的研究都证明,漩涡分离频率,即单位时间内由柱体一侧分离的漩涡数目f与流体速度V1成正比,与柱体迎流面的宽度d成反比,即: 式中f—漩涡分离频率。 Sr—斯特劳哈尔数(无量纲)。对于一定柱型在一定流量范围内是雷诺数的函数。 V1—漩涡发生体两侧的流速m/s。 d—漩涡发生体迎流宽度mm。 为了计算方便起见,可用管道内平均流速 试验可以测定Sr数,其数值与柱体的断面形状、柱体流道的相对尺寸以及流动雷诺数有关。大量的试验表明,对于许多经过适当选择的柱型,由于斯特劳哈尔数在很宽的雷诺数范围内可以看成是常数。一旦柱体和流道的几何尺寸及其形状确定后,f便与平均速度V成为简单的正比关系,因而检测出漩涡的频率,便可以测得流速,并以此推知其流量。这就是涡街流量计的基本原理。

当流体流动受到一个垂直于流动方向的非流线形柱体的阻碍时,柱体的下游两侧会发生明显的旋涡,成为卡门涡列,涡列的形成与流体雷诺数有关。如图2,漩涡形成示意图,图3卡门涡街示意图。 图2:漩涡形成示意图 图3:卡门涡街

弯管流量计的原理

弯管流量计的原理 弯管流量计与传统的孔板流量计一样同属于差压式流量计的范畴,只是弯管流量计产生差压的方式与孔板流量计不同,孔板是利用流体的缩放原理产生差压的,而弯管传感器是利用流体的惯性原理产生差压的。当流体通过弯管时,由于受弯管的约束流体被迫作类似的圆周运动,流体在作圆周运动时产生的离心力作用于弯管的内外两侧,使弯管传感器内外两侧之间产生一个压力差,该压力差(也就是压差值)的大小与流体的密度有关,与流体的平均流速有关,与流体作圆周运动的曲率半径有关。他们之间遵循作圆周运动物体都必须遵循的牛顿运动定律的有关规律。 F=m(V2/R) 其中:F—流体对弯管施加的离心力; V—流体值弯管中的平均流速; R—弯管中心曲率半径; 我们对上述公式进行整合、积分处理之后,最终获得如下关系式: V=α(R/d)1/2(ΔP/ρ)1/2 其中:V—介质中弯管传感器中的平均流速; R/d—弯管传感器的弯径比; ΔP—流体通过弯管传感器时产生的差压值; ρ—介质的密度; 这个公式就是弯管流量计的基本公式,它描述了介质在弯管传感器中流动时,介质对弯管施加的离心力与介质的密度,介质的平均流速以及弯管的重要几何尺寸弯径比之间的关系。这里提到的弯径比就是弯管的中心曲率半径与弯管内径的比值,它是描述弯管几何特征的重要参数。弯径比的大小准确地描述了弯管的弯曲程度,随着弯管弯径比的增加,弯管的弯曲程度将减小。它在流量公式中的作用于孔板流量计中的开孔率β值十分相似(β=d/D),随着β值的变化可以改变流体通过孔板时的缩流效果,从而可以在相同的流量条件下获得不同的差压值。同样,改变弯管传感器的弯径比可以改变流体作圆周运动的曲率,从而使同样的介质流量获得不同的离心力(也就是弯管传感器显示的差压值),当然改变弯管弯径比远比改变孔板的开孔率要困难得多。 大量的实验证明,我们推导所得的数学公式完全符合实际的结果,只要介质在弯管传感器中流动的最小雷诺数达到一个极低值以上,弯管流量计的流量系数α就是一个定值,这个结论与孔板流量计也是十分相似的。 三、“弯管流量计重现性精度很好,而测量精度不高”结论的可信程度 为什么那么多的前辈们在谈到弯管流量计时虽然承认他们的重现性精度很高,但是,同时总是认为它的测量精度不高,搞清楚这些问题对于弯管流量计的推广应用有着十分重要的作用,也许下面的分析会给我们一个比较公正的答案。 弯管传感器的结构十分简单,它就是一个具有确定几何尺寸的弯头,流体通过弯头产生离心力使弯头的内外两侧产生一个压力差,这个转换原理十分清楚、准确。在弯管传感器工作过程中只要能够重复流体流过弯管传感器的条件和状态,弯管传感器必然会产生不变的差压信号,因此它的重现性精度好的结论是自然成立的。 说到弯管流量计测量精度不高的结论时,我们不能超越当时的历史条件和技术水平来讨论。虽然弯管传感器的结构是特别简单,但是,在当时的历史条件下要想获得高质量的弯管并不容易(我们这里所说的高质量弯管包括:弯管的垂直度、水平度、扭曲度、不圆度、均匀度等等,其中弯管的圆度和均匀度对于加工成弯管传感器特别重要,手工或者简单机械的冷弯或者热弯都很难达到弯管传感器对于弯管的基本要求。其二,弯管流量计与孔板流量计一样,也是属于差压式流量计的范畴,在选择配套的差压变送器量程范围时我们都希望其差压范围大一些比较好,这将有利于保证系统测量精度的提高。孔板流量计可以利用选

各种化工流量计工作原理

流量计是工业生产的眼睛,与国民经济、国防建设、科学研究有着密切的关系,在国民经济中占据重要地位与作用,可用于气体、液体、蒸汽等介质流量的测量。为了更好的展示流量计测量原理,小编采用动画演示的方法来给大家介绍流量计的工作原理! 1. 孔板流量计 孔板流量计 工作原理:流体充满管道,流经管道内的节流装置时,流束会出现局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。

工作特点:①节流装置结构简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉;②应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用;③标准型节流装置无须实流校准,即可投用;④一体型孔板安装更简单,无须引压管,可直接接差压变送器和压力变送器。 2. 电磁流量计 电磁流量计

工作原理:基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁常当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。 工作特点:①具有双向测量系统;②传感器所需的直管段较短,长度为5倍的管道直径。③压力损失小④测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响⑤主要应用于污水处理方面。 3. 涡轮流量计 涡轮流量计 工作原理:在一定的流量范围内,涡轮的转速与流体的流速成正比。流体流动带动涡轮转动,涡轮的转速转换成电脉冲,用二次表显示出数据,反应流体流速。

电磁流量计工作原理

电磁流量计的工作原理 电磁流量计(Eletromagnetic Flowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的,电磁流量计用来测量导电液体体积流量的仪表。由于其独特的优点,电磁流量计目前已广泛地被应用于工业过程中各种导电液体的流量测量,如各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;电磁流量计各种浆液流量测量,形成了独特的应用领域。 在结构上,电磁流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成。传感器安装在工业过程管道上,它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感生电势信号,并通过传输线将此信号送到转换器。转换器安装在离传感器不太远的地方,它将传感器送来的流量信号进行放大,并转换成流量信号成正比的标准电信号输出,以进行显示,累积和调节控制。 电磁流量计的基本原理 (一)测量原理 根据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中运动切割磁力线时,在导体的两端即产生感生电势e,其方向由右手定则确定,其大小与磁场的磁感应强度B,导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比,如果B,L,u三者互相垂直,则 e=Blu (3-35) 与此相仿.在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速u流动时,导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(图3—17)则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间也特产生感生电动势: e=BD (3-36) 式中,为管道截面上的平均流速.由此可得管道的体积流量为: qv=πDUˉ=(3-37) 由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数无关.这就是电磁流量计的测量原理. 需要说明的是,要使式(3—37)严格成立,必须使测量条件满足下列假定: ①磁场是均匀分布的恒定磁场; ②被测流体的流速轴对称分布; ③被测液体是非磁性的; ④被测液体的电导率均匀且各向同性。 图3-17电磁流量计原理简图 1-磁极;2-电极;3-管道 (二)励磁方式 励磁方式即产生磁场的方式.由前述可知,为使式(3—37)严格成立,第一个必须满足的条件就是要有一个均匀恒定的磁场.为此,就需要选择一种合适的励磁方式。目前,一般有三种励碰方式,即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁.现分别予以介绍. 1.直流励磁 直流励磁方式用直流电产生磁场或采用永久磁铁,它能产生一个恒定的均匀磁场.这种直流励磁变送器的最大优点是受交流电磁场干扰影响很小,因而可以忽略液体中的自感现象的影响.但是,使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化,即电解质在电场中被电解,产生正负离子.在电场力的作用下,负离子跑向正极,正离子跑向负极.如图3—18所示.这样,将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围,严重影响电磁流量计的正常工作.所以,直流励磁一般只用于测量非电解质液体,如液态金属等. 图3-18直流励磁方式 2.交流励磁

孔板流量计工作原理

孔板流量计工作原理 充满管道的流体,当它们流经管道内的节流装置时,流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是 在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节 流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定 律为基准的。 孔板流量计又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成,广泛应用于气体、蒸汽和液体的流量测量。具有结构简单,维修方便,性能稳定,使用可靠等特点。详细介绍: 一、概述孔板流量计又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成,广泛应用于气体、蒸汽和液体的流量测量。具有结构简单,维修方便,性能稳定,使用 可靠等特点。孔板节流装置是标准节流件可不需标定直接依照国家 标准生产,1.国家标准GB2624-81<流量测量节流装置的设计安装和使用;2.国际标准ISO5167<国际标准组织规定的各种节流装置; 3.化工部标准GJ516-87-HK06。 二、工作原理充满管道的流体流经管道内的节流装置,在节流件附近造成局部收缩,流速增加,在其上、下游两侧产生静压力

差。在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。 孔板流量计由截流元件孔板、均压环、三阀组和智能多参数变送器组成。 三阀组: 三阀组的作用是将差压变送器的正负压室与引压管导通或切断,导通或切断差压变送器。 停用时:关闭负压阀,打开平衡阀,关闭正压阀. 投用时:打开正压阀,关闭平衡阀,打开负压阀.在有隔离液的情况下要确保三阀组不能同时打开,防止隔离液因为差压而跑掉. 五阀组比三阀组多2个排污阀。 初次使用时应先打开平衡阀,再打开低压侧负压阀,接着是打开高压侧正压阀,最后关闭平衡阀,变送器工作,这样操作很好的保护了变 送器。在变送器的工作过程中也可以打开平衡阀给变送器调零等操作 孔板流量计的安装位置是直管的前10D后5D。 造成孔板测量不准的几个原因:

弯管流量计的工作原理

弯管流量计的工作原理 推荐一、引言 弯管流量计广泛应用于石油、化工、电力、冶金、钢铁等行业的液体、气体、和蒸汽的流量测量,能在φ10~φ2000mm的大范围管道中精确测量各种流体的流量,弯管传感器可耐高温、高压、可在潮湿、粉尘、振动等各种恶劣的环境中正常工作。它没有插入件,无附加阻力损失,结构简单,安装方便。 二、弯管流量计的工作原理 1、原理 流体在管道中流动,在流经弯管时,流体类似于流过一个整流器,由于弯曲管壁的导流作用,在进入弯管前2D左右流体内侧被加速,而流体外侧被减速,直至进入弯管流体的流速形式被整流成近似于自由旋流理论描述的梯形速度流动模式,且在弯管45°截面处达到最大,这个过程将持续在整个弯管中。在弯管出口处及下游2D范围内,流速模型的变化过程是进口变化的反过程。弯管在45°截面各质点流速分布如图1所示。 图1弯管在45°截面各质点流速分布 根据质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律,在相同过流截面,各流质点的能量不变,由于各质点流速的变化,就形成了弯管的内外侧压差△P。这个压力差在45°截面时达到最大,最稳定。且45°弯管断面的流体平均速度υ与压差△P符合平方比例关系,流量愈大,差压愈大。流体流过弯管时的流量系数与弯管的几何结构尺寸(弯曲半径R和内径D)有密切关系,即流量系数α=f(R. D) 因此当弯管传感器的几何结构尺寸确定之后,只要测取弯管45°截面的内、外侧压差△P和流体的密度ρ就可以确定流体的平均流速υ。 2、数学表达式 其中: α(R.D):流量系数 △P: 45°截面内、外侧压差 D:弯管内径

R:弯管弯曲半径 ρ:流体密度 根据管道流体流速υ与流量Q的关系就可以得到以下流量计算公式: Q=π/4D2υ. 3.6ρ t/h 三、测量系统的组成 弯管流量计的基本组成除弯管传感器和主机外,还需要配置差压变送器、压力变送器和温度变送器, 1、差压变送器是用来检测弯管传感器产生的差压值,因此它是弯管流量计测量系统必不可少的配件。 2、系统是否配置压力和温度变送器,要根据具体的测量对象来决定,对于测量蒸汽或其它气体介质的系统,原则上必须配置温度和压力变送器,以便能对蒸汽或气体进行必要的实时温、压补偿。见图2 图2弯管流量计数学模型的框架结构 四、测量系统优点 1、传感器结构简单 弯管传感器利用管道系统弯头作检测元件,无附加压损及专门安装节流元件是其优点,弯管取压口开在45o处,取压口结构与标准孔板相同,两个平面内的两个取压口对准,使其能处于同一条直线上,如图3, 图3弯管流量传感器 2、免维护的流量传感器 弯管流量计在工作中不会磨损;在高速流体冲击下不会变形、扭曲、震动;对于环境中可能出现的震动、粉尘、潮湿、电磁场干扰不敏感;经过长周期运行它的稳定性、灵敏度、准确性不会发生明显变化;能在最大程度上防止传感器被粘污、结疤、堵塞等等。保证了流量计长期高精度测量的工作状态。而孔板流量计的节流口对微量磨损就十分敏感。规程规定,计量用孔板流量计的孔板每年必须进行一次或一次以上的强制性磨损检查,才能保证孔板流量计准确计量。对于

简述各种流量计原理及特点

简述各种流量计原理及特点(1) 1. 简述 目前工程实际中,流量测量方法及流量仪表的种类繁多,至今为止,可供工业用的流量仪表种类多达数十余种。在流量仪表的家族中,每种产品都有它特定的适用性及使用局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类:按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。 本文简要介绍目前最常用流量计分类法,主要有:差压式流量计、容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计质量流量计等分别简述各种流量计的原理及特点。 2. 差压式流量计 差压式流量计是通过安装于是工业管道中流量检测元件产生的差压,将已知流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计差压式流量计算流量计。 差压式流量计由一次检测件及二次仪表(差压转换器或变送器和流量显示仪表)组成。以检测件形式划分差压式流量计分类,有孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。二次仪表为各种机械、电子、机电一体式差压式流量计、差压变送器及流量显示仪表。差压式流量仪表是流量仪表大家族中应用最广泛的一中流量仪表,目前国内外已系列化、通用化、标准化,差压式流量计既可单独测量流量参数,也可测量其它参数(压力、物位、密度)等。差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水利阻力、动压头式、动压头增益及射流式、以及离心式等几大类。 检测件有标准化型式或非标准两大类。标准型检测元件是以标准文件设计、制造、安装和使用,无需经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。而非标型检测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。差压式流量计也是应用最广泛的一种流量仪表,在各种流量计使用量中占据首位。 主要优点是:(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;(2)应用范围广泛,至今尚无任何一流量计可与之比拟;(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。 主要缺点是:(1)测量精度普遍偏低:(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1; (3)现场安装条件要求高;(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。

质量流量计工作原理的学习

质量流量计工作原理的学习 质量流量计以科氏力为基础,在传感器内部有两根平行的T型振管,中部装有驱动线圈,两端装有拾振线圈,质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量,还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。质量流量计是一种重要的流量测量仪表。质量流量计是采用感热式测量。 流体的体积是流体温度和压力的函数,它是一个因变量,而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力的变化而变化的量。如前所述,常用的流量计中,如孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计和椭圆齿轮流量计等的流量测量值是流体的体积流量。在科学研究、生产过程控制、质量管理、经济核算和贸易交接等活动中所涉及的流体量一般多为质量。采用上述流量计仅仅测得流体的体积流量往往不能满足人们的要求,通常还需要设法获得流体的质量流量。以前只能在测量流体的温度、压力、密度和体积等参数后,通过修正、换算和补偿等方法间接地得到流体的质量。这种测量方法,中间环节多,质量流量测量的准确度难以得到保证和提高。随着现代科学技术的发展,相继出现了一些直接测量质量流量的计量方法和装置,从而推动了流量测量技术的进步。 流体的体积是流体温度、压力和密度的函数。在工业生产和科学研究中,仅测量体积流量是不够的,由于产品质量控制、物料配比测定、成本核算以及生产过程自动调节等许多应用场合的需要,还必须了解流体的质量流量。 质量流量计的测量方法,可分为间接测量和直接测量两类。间接式测量方法通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量,这种方式又称为推导式;直接式测量方法则由检测元件直接检测出流体的质量流量。 1.间接式质量流量计 间接式质量流量测量方法,一般是采用体积流量计和密度计或两个不同类型的体积流量计组合,实现质量流量的测量。常见的组合方式主要有3种。 (1)节流式流量计与密度计的组合 由前述知,节流式流量计的差压信号P ?正比于2 qρ,如图1所示,密度计 v 连续测量出流体的密度ρ,将两仪表的输出信号送入运算器进行必要运算处理,即可求出质量流量为

电磁流量计工作原理

电磁流量计工作原理 电磁流量计(ElectromagneticFlowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表,目前,这种仪表多应用在自来水、生活用水、污水等方面,在我们的生活中发挥着巨大作用。那么,电磁流量计是怎样安装使用的呢?电磁流量计安装规范有哪些呢?今天我就在此为大家介绍电磁流量计安装及规范的相关知识,希望能够帮助到有这方面需求的朋友们! 【电磁流量计工作原理】 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压损极小,可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3m,输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率≥5μs/cm 的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。 当导体在磁场中作切割磁力线运动时,在导体中会产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理,导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时,也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定,感应电势的大小由下式确定: Ex=BDv-----------------式(1) 式中Ex—感应电势,V; B—磁感应强度,T D—管道内径,m v—液体的平均流速,m/s 然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积(πD2)/4的乘积,将式(1)代入该式得: Qv=(πD/4B)*Ex---------式(2) 由上式可知,在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时,被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极,就可引入感应电势Ex,测量此电势的大小,就可求得体积流量。 据法拉第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割磁力线产生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流速成正比例,其值为:

孔板流量计的安装注意点和原理分析

孔板流量计的安装注意点和原理分析 一、孔板流量计的安装注意事项 1.气体取压口最好在管道上部;液体取压口在侧面以下但不要在正下方,沉积颗粒会堵着取压口的;蒸汽的话取压口在管道侧面; 2.孔板方向不要弄错了,标“+”的为正向,“-”为负向,“+”是迎着流体过来的方向。 3.正负取压口引出的导压管在任何情况下都要保持平行; 4.孔板一般都要配合差压变送器用的,导压管与差压变送器连接时要注意正负压不要装反,“H”为正,“L”为负; 5.测气体的话差压装置建议放在管道上方,液体的话放在管道下部,测蒸汽嘛如果有配冷凝罐的话,应当保持冷凝罐在同一水平面高度上。 6.直管段要求了,按计算书计算出安装孔板时要求的前后直管段长度,通常为前20D后10D来装(D是指孔板的口径)节流装置V锥流量计与孔板流量计性能比较:V锥形流量计(又称内锥、V锥、V型锥流量计)是新一代差压式流量计测量仪表,由专用的节流装置锥形管与通用的差压变送器、二次仪表配套构成。锥形管是专利技能产品,对残旧的差压装置作了很大的技能改进,它由一圆形测量管和置入测量管内并与测量管同轴的特型芯体构成。芯体与测量管内圆柱面之间构成异径环型过流裂痕,对流过的流体进行节流,其节流历程同环型孔板、经典文丘里管的节流历程近似。锥形管的特殊构造,有效的消除了而今在用孔板、喷嘴的性能毛病,使之在运用历程中不永存类似孔板等节流件的锐缘磨蚀与积污纰漏,并能对节流前管内流体速度散播梯度及大概永存的各种非轴对称速度散播进行额外有效的流动排解(整流),从而能实现高切确度与高平乱性的流量测量。锥形管流量计可用于对各种液体、气体和蒸汽的测量,是尺寸孔板等残旧节流式仪表的梦想换代产品,为改进而今的工业、能源计量成果,供给了一项有效、可靠的计量手腕。 二、产品性能机理简析 孔板流量计为何能有如此优秀的技能性能?最本原的原因是靠其简单而又科学合理的构造及其所造成的节流模式。应该说,锥形管是环形孔板与经典文丘里管的技能再发家,它将环形孔板、经典文丘里管、耐磨孔板以及锥形入口孔板的性能优特性融会在一齐,彻底消除了孔板的计量性能毛病,使之造成了一项齐全”择优遗传杂交”特性的新型节流式流量测量仪表。尺寸孔板的首要计量性能毛病:①运用历程中,额外减省爆发节流件锐缘磨蚀和积污,造成流出系数缓缓变换,导致难以克制的流量测量差池。②在中低雷诺数测量区,流出系数随流量工况变革而变革的幅度较大,导致编制性的测量差池。③安设直管段哀求过高,以及孔板安设的峻厉圭臬哀求难以达标,经常造成运用安设附加差池较大,该差池经常难以定量评估。④压损大。

新型流量计综述汇总

新型流量计概述 XXX 摘要: 流量测量是研究物质量变的科学,质和量的互变规律是事物联系与发展的基本规律,因此,其测量对象已不限于传统意义上的管道流体,凡是需要掌握流体流动的地方都有流量测量的问题。 工业生产过程是流量测量与仪表应用的一大领域,流量与温度、压力和物位一起统称为过程控制中的四大参数,人们通过这些参数对生产过程进行监视与控制。对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。在整个过程检测仪表中,流量仪表的产值约占1/5~1/4。 在流量测量中,测量流速是测定流量的一个常用方法,流体在管道中流动时,在一个截面上的各点流速情况与流体的流动状态有密切的关系,选择适当的流动状态进行流速测量对于保证测量精度有重要的意义。 用来检测管内流速的方法或仪器主要有: 1)节流式检测方法:利用节流件前后的差压与流速之间的关系,通过差压值获得流体的流速; 2)变面积式检测方法:它是基于力平衡原理,通过在锥形管内的转子把流体的流速转换成转子的位移,相应的流量检测仪表称为转子流量计; 3)电磁式检测方法:导电流体在磁场中运动产生感应电势,感应电势的大小正比于流体的平均流速; 4)旋涡式检测方法:流体在流动中遇到一定形状的物体会在其周围产生有规则的旋涡,旋涡释放的频率正比于流速。 5)涡轮式检测方法:流体对置于管内涡轮的作用力,使涡轮转动,其转动速度在一定流速范围内与管内流体的流速成正比; 6)声学式检测方法:根据声波在流体中传播速度的变化可获得流体的流速; 7)热学式检测方法:利用加热体被流体的冷却程度与流速的关系来检测流速,基于此方法的流量仪表主要有热线风速仪等。 关键词:新型流量计速度式流量计容积式流量计质量流量计 正文: 1.前言 随着科学技术的进步,越来越多的流量计被设计与制造出来,用以测定被测流体。 流量计是指示被测流量在选定的时间间隔内流体总量的仪表。按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 体积流量计分为: (1)速度式流量计,包括:转子流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计、堰式流量计等 (2)容积式流量计,包括:椭圆齿轮流量计、活塞式流量计、腰轮流量计、皮膜式流量计等

各种流量计工作原理结构图

第一节节流式流量检测 如果在管道中安置一个固定的阻力件,它的中间是一个比管道截面小的孔,当流体流过该阻力件的小孔时,由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低,其结果是在阻力件前后产生一个较大的压力差。它与流量(流速)的大小有关,流量愈大,差压也愈大,因此只要测出差压就可以推算出流量。把流体流过阻力件流束的收缩造成压力变化的过程称节流过程,其中的阻力件称为节流件。 作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管,如图9.1所示。对于标准化的节流件,在设计计算时都有统一标准的规定要求和计算所需的有关数据、图及程序;可直接按照标准制造、安装和使用,不必进行标定。 标准节流装置9.1 图 圆缺喷特殊节流件也称非标准节流件,如双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、1/4嘴等,他们可以利用已有实验数据进行估算,但必须用实验方法单独标定。特殊节流件主要用于特殊;介质或特殊工况条件的流量检测。目前最常见的节流件是标准孔板,所以在以下的讨论中将主要以标 准孔板为例介绍节测式流量检测的原理、设计以及实现方法等。一、检测原理

设稳定流动的流体沿水平管流经节流件,如刚在节流件前后将产生压力和速度的变化,流在截面 1处流体未受节流件影响,所示。9.2,流体静压力为p,束充满管道,管道截面为A11?是经节,流体密度为平均流速为v2。截面11,A流件后流束收缩的最小截面,其截面积为2?。图,流体密度为,平均流速为压力为Pv222中的压力曲线用点划线代表管道中心处静9.2流体的静压力压力,实线代表管壁处静压力。充分地反映和流速在节流件前后的变化情况,流体向中心在节流件前,了能量形式的转换。. 9.2 流体流经节流件时压力和流速变化情况图处,流束截面收缩到最小,流速达到最大,静压力最低。然后流束扩加速,至截面2处。由于涡流区的存在,导致流体能量张,流速逐渐降低,静压力升高,直到截面3?。P不等于原先静压力p,而产生永久的压力损 失损失,因此在截面3处的静压力13p设流体为不可压缩的理想流体,在流经节流件时,流体不 对外作功,和外界没有热 处沿管中心的流线、2能交换,流体本身也没有温度变化,则根据伯努利方程,对于截面1 有以下能量关系:22ppvv10201020???(9-1) ??2221?????。由于流速分布的不均匀,因为是不可压缩流体,则2处平均流速与截面1、21管中心的流速有以下关系:vCv,v?v?C) ( 9-222110120处流速分布不均匀的修正系数。1、2式中C,C为截面2112??v为能 量其损失的能量为,考虑到实际流体有粘性,在流动时必然会产生摩擦力,22损失系数。处的能量关系可写成:在考虑上述因素后,截面1、222?ppCC222102021v?v?v??) (9-3 212??222根据流体的连续性方程,有??vAvA? 9-4)(2211?,(9-2)-A 。/A ,收缩系数联解式=A/。又设节流件的开孔面积为A 定义开口截面比m=A 0210)可得式(9-421??p?pv?9-5)(20210?2222??mC?C?12的位置随流速而变,而实际取压点的位置是固定的;另外实际取2因为流束最小截面 压是在管壁取的,所测得的压力是管壁处的静压力。考虑到上述因素,设实际取压点处取??p

LUGB涡街流量计说明书

LUGB系列涡街流量计 使用说明书

目录 一. 概述工作原理- - - - - - - - - - - - - - - (3) 二. 技术参数- - - - - - - - - - - - - - - - - - - (4) 三. 流量范围- - - - - - - - - - - - - - - - - - - (4) 四. 安装结构图- - - - - - - - - - - - - - - - - - (5) 五. 安装及接线- - - - - - - - - - - - - - - - - - (6) 六. 流量计参数整定- - - - - - - - - - - - - - - - (9) 七. 流量计信号检测、调整和校验方法- - - - - - - - - (10) 八. 维护及故障排除- - - - - - - - - - - - - - - - (10) 九. 订货须知- - - - - - - - - - - - - - - - - - - (11) 十. 智能流量计操作说明- - - - - - - - - - - - - - (12)

一概述 LUGB系列涡街流量计是一种采用压电晶体作为检测元件,输出与流量成正比的标准信号的流量仪表。该仪表可以直接与DDZ-Ⅲ型仪表系统配套,也可以与计算机及集散系统配套使用,对不同介质的流量参数进行测量。该仪表根据流体涡街的检测原理,其检测涡街的压电晶体不与介质接触,仪表具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点. LUGB系列涡街流量计可用于各种气体、液体和蒸汽的流量检测及计量。 LUGB 系列涡街流量计可以与本公司生产的智能流量积算仪配套使用,也可以和其它仪表厂商生产的智能仪表配套使用,具有通用性强的特点。 二工作原理 涡街流量计的基本原理是卡门涡街原理,?即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。 流量计流通本体直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示,?流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。 当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,?在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡,即“涡街”。理论分析和实验已证明,?旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。 式中: f──柱体侧旋涡分离的频率(Hz); V──柱侧流速(m/s); d──柱体迎流面宽度(m); Sr ──斯特劳哈尔数。是一个取决于柱体断面形状而与流体性质和流速大小基本无关的常数。 图一圆管内的涡街 三产品特点 传感器测量探头采用特殊工艺封装,耐高温可达350℃ 敏感元件封状在探头体内,检测元件不接触测量介质,使用寿命长 传感器采用补偿设计,提高仪表抗震性 结构简单、无可动件,耐用性高 在规定雷诺数范围内,测量不受介质温度、压力、粘度影响 流量计可应用于防爆场合,安全性好

弯管流量计及其应用

弯管流量计及其应用 崔桂生 (内蒙古包头市雄狮化工有限责任公司 014100) 0 前言 包头市雄狮化工有限责任公司现生产能力为3万t/a合成氨。原造气半水煤气流量采用缩流取压圆盘孔板流量计计量, P=4kPa,煤气总管为 530 6。变换气流量采用环室孔板流量计计量, P=4kPa,管道 273 8。 随着生产能力的不断提高,为降低系统管道阻力,2001年大修期间公司决定将造气半水煤气总管更改为 630 6,变换气出口管道改为 377 8。由于管道的改变,原有流量计的取压装置也无法使用,所以必须进行更换。但公司要求新配套流量仪表压力损失要小、计量准确可靠,且投资要少。 1 几种主要流量仪表比较 结合具体情况我们进行了筛选分析,重点考察了孔板流量计、均速管流量计、涡街流量计及弯管流量计。 孔板流量计能够保证测量值准确可靠,且投资不高,但其最大的缺点就是为保证较高的精度,设计时的差压值要尽可能选的高一些,造成压力损失大,不符合我们的要求。 均速管流量计压力损失较小,但由于造气半水煤气及变换气所含粉尘、水分等较大,易引起流量计测量管的管道粘污堵塞。为此,还必须增加蒸汽冲洗管道,定期反向吹除压管内沉积物,否则将无法长期正常工作。 涡街流量计是新型的低压差流量计。缺点是只有工艺管道内径与流量计的直径相一致时工艺管道的实际流量与涡街流量计的量程范围才相符合。但在实际工艺管道设计时考虑今后企业生产规模扩大或降低系统阻力等因素,工艺管道较实际流量所需要的要大,甚至出现大管道小流量的现象,从而导致仪表不能正常工作,测量误差较大。要避免这种情况,必须根据工艺管道的实际流量选择仪表的量程和通径,必要时还需对工艺管道缩管,以保证测量精度。这也不符合我们要求。 弯管流量计是一种新型的差压式流量计。但传统的差压式流量计是利用流体通过管道内的节流元件产生差压的。而弯管流量计没有任何内插的节流件,其实质就是1个90的标准弯头,利用流体通过弯管时的惯性离心力在弯管内外侧产生的微差压来进行测量,故压力损失较小,指示准确可靠,长期稳定运行,为此我们最终选择了弯管流量计代替原来的孔板流量计。 2 弯管流量计的工作原理 当流体通过弯管时,由于弯管的约束作用,使流体在弯管内作类似的圆周运动,从而产生惯性离心力。该离心力的大小与流体的流速、密度以及作圆周运动的曲率半径等因素有关。其中流体的密度可通过温度、压力等参数计算确定,弯管传感器的曲率半径是已知的,因此弯管传感器产生的离心力大小就与流体的流速具有单一的函数关系。而离心力的大小可以通过测量弯管内外侧的差压确定,这样可计算出流体的流速。将流速与管道的截面积和流体的密度相乘,即可确定流体的流量。 3 弯管流量计的组成 (1)取压部分:90弯管传感器、取压阀、三阀组; (2)变送部分:差压变送器、压力变送器、温度变送器、温度传感器; (3)主机部分:实现人机对话,对温度、压力、差压、流量等参数的设定和显示。A型及B型机配有打印机。

各种流量计的原理

一、按测量原理分类 (1)力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 (2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 (3)声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。 (4)热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 (5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 (6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。 (7)其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。 二、按流量计结构原理分类 按当前流量计产品的实际情况,根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型: 1. 容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大,度量的次数越多,输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同,目前生产的产品分:适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计;适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等. 2.叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高,一般误差为±0.2%一0.5%。 3.差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成.一次装置称流量测量元件,它安装在被测流体的管道中,产生与流量(流速)成比例的压力差,供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的流量进行显示.差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表.差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系,故流量显示仪表都配有开平方装置,以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置,以显示累积流量,以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久,比较成熟,世界各国一般都用在比较重要的场合,约占各种流量测量方式的70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量

孔板流量计

孔板流量计 孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置,可测量气体、蒸汽、液体及引的流量,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。节流装置又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成广泛应用于气体.蒸汽和液体的流量测量.具有结构简单,维修方便,性能稳定。 孔板流量计工作原理 充满管道的流体流经管道内的节流装置,在节流件附近造成局部收缩,流速增加,在其上、下游两侧产生静压力差。 在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。其基本公式如下: c-流出系数无量纲 d-工作条件下节流件的节流孔或喉部直径 D-工作条件下上游管道内径 qm-质量流量Kg/s qv-体积流量m³/s ß-直径比d/D无量纲 流体的密度Kg/m³ 可膨胀性系数无量纲 孔板流量计结构 节流装置组成 节流件:标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、1/4圆孔板、双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、锥形入口孔板等 取压装置:环室、取压法兰、夹持环、导压管等 测量管 孔板流量计的安装要求:对直管段的要求一般是是前10D后5D,因此在选购孔板流量计时一定要根据流量计的现场工矿情况来选择适合现场工矿的流量计。 孔板流量计特点 ▲节流装置结构易于复制,简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉。 ▲孔板计算采用国际标准与加工 ▲应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用。 ▲标准型节流装置无须实流校准,即可投用。 ▲一体型孔板安装更简单,无须引压管,可直接接差压变送器和压力变送器。 选择孔板流量计所需要的参数 1、管道的口径(管径*壁厚) 2、孔板流量计测量的介质 3、被测介质的工作温度 4、被测介质的工作压力(最大压力、最小压力、正常压力)

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